JPH0217772B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は家庭用給湯装置の全一次予混合ガス
バーナーに係り、燃焼に必要な全ての量の空気
を、バーナーに燃料ガスを供給する際に予め燃料
ガスに混合させる全一次予混合方式を採用し、そ
の空気混合を遠心送風機により強制制御すること
で小型化及び短炎化を図つた家庭用給湯装置の全
一次予混合ガスバーナーに関する。

（従来の技術） 従来、ガスを燃料とする燃焼方式は、拡散燃焼
方式と予混合燃焼方式とに大別できる。

拡散燃焼方式のものには、家庭用給湯装置に一
般的に採用されている、いわゆるブンゼンバーナ
ーと称されているものがある。

このブンゼンバーナーは、一部の燃焼用空気、
例えば40％〜50％前後はバーナーに燃料ガスを供
給する際に予め混入されるが、それでは燃焼の際
の空気量は不十分であるから、残りの燃焼用空気
を二次空気として炎口付近にて供給し、その時の
渦による乱流で拡散させ100％の空気量で燃料ガ
スを完全燃焼させる方式のものである。

又、予混合燃焼方式のものは、例えば、実開昭
60−146250号公報にて提案されているガス瞬間湯
沸器がある。

このガス瞬間湯沸器は、バーナーに燃料ガスを
供給する際に、ガス供給管の供給ノズル付近に送
風機の送風出口を配し、それにより強制的に燃焼
用空気を送り込み、燃焼に必要な全ての空気をガ
ス供給時に取入れ、狭いミキサーを経て炎口に送
り出される全一次予混合方式のものである。

（発明が解決しようとする問題点） ＜従来の技術の問題点＞ ところが、拡散燃焼方式の場合には、炎口同士
の間隔を狭くすると炎同士の重なる部分が発生
し、その部分には燃焼用空気はゆきわたらず不完
全燃焼の状態となり炎が非常に長くなつてしま
う。そのため、炎口同士の間隔はある一定距離を
保つて配さなくてはならないから、所定熱量を得
るべく一定の必要吐出ガス量を確保するために
は、一定限度の大きさ以下の小型化を図ることが
できない問題点がある。

又、この方式は、二次空気が拡散によつて支配
されるため、燃焼の段階で炎がある程度長くなつ
てしまうのは必然的で短炎化にはつながらない。
そのため、炎口と熱交換器との間には、どうして
も炎の長さ以上の一定距離を隔てる必要があり、
その空間の分は必要不可欠なスペースとして確保
しなくてはならないから小型化を図る上で大きな
障害があつた。

一方、予混合燃焼方式の場合、とりわけ、前述
したガス瞬間湯沸器のタイブの場合は、ミキサー
を経て炎口部分に至る距離が短く、しかも、ガス
供給管の供給ノズル付近に送風機の送風出口が配
されているから、供給ノズルから炎口部分までの
距離では燃焼用空気と燃料ガスとの混合が不十分
であり、混合を良好なものとするためにはミキサ
ー部分を大型にしなければならない。

実際には、ミキサー内の状態をみると、供給ノ
ズルからの燃料ガスは炎口部分に向つて直線的に
流れるので燃焼用空気との混合は充分に行なわれ
ないのが現状で、炎口部分に到達した燃料ガスに
は十分に燃焼用空気が混合されないままで供給さ
れてしまう。その結果、安定した状態の下で完全
燃焼させる事は非常にむずかしく、又、前述した
ようにミキサー部分も大型化してしまうという問
題点があつた。

＜技術的課題＞ そこで、この発明は、上述した問題点等に鑑
み、構造簡素にして、燃料ガスと燃焼用空気との
混合を飛躍的に良好ならしめることにより、安定
した状態での完全燃焼を可能にして短炎化及び小
型化を図り、しかも、安価にて提供し得るように
することを課題として創出されたものである。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） この発明は、略中央に配されたモーターと、こ
のモーターの駆動力によりその周囲を回転するフ
アンと、フアンの回転側面がわに配した空気取入
部分とを有するシロツコフアンにてなる遠心送風
機を有し、この遠心送風機の空気取入部分は、フ
アンの側面がわをケーシングによつて閉鎖してお
いて、そこのケーシングの部分に、複数の空気取
入口を上流がわからフアンの回転方向へ順に円弧
状に並べて開穿配設して形成し、これらの空気取
入口には、ガス供給管から分岐させた複数個のガ
ス供給用ノズルをそれぞれに配し、遠心送風機の
送風出口がわには、多孔性板にて形成したガス燃
焼用炎口面板を配し、前記送風出口とガス燃焼用
炎口面板との間には、送風出口から送り出された
空気と燃料ガスとを撹拌しながら適宜分散させそ
れらの混合ガスを前記面板に送る多孔性板にて形
成されたミキサー部を設けたことにより上述した
問題点を解決するものである。

（作用） 遠心送風機の空気取入部分上流がわに複数個の
ガス供給用ノズルを配して、送風出口においては
遠心送風機のフアンによる送風の際の気流の乱れ
により燃料ガスと燃焼用空気との混合が十分なさ
れたものを送り出されるようにする。

その時に、遠心送風機の空気取入部分にあつて
は、フアンの側面がわをケーシングによつて閉鎖
しておいて、そこのケーシングの部分に、複数の
空気取入口を上流がわからフアンの回転方向へ順
に円弧状に並べて開穿形成し、これらの空気取入
口に、ガス供給管から分岐させた複数個のガス供
給用ノズルをそれぞれに配して燃料ガスをそれぞ
れ供給する。

そうすると、そこでの空気取入れはフアンの回
転方向へ行われるからその空気取入れ方向に対し
て複数個のガス供給用ノズルが縦に配された状態
となり、それぞれの空気取入口にて取入れられた
燃料ガスと燃焼用空気とは、その下流がわの空気
取入口にて吸い込まれた燃焼用空気と噴出した燃
料ガスとにぶつかつて乱流となり撹拌混合され
る。

このようにして遠心送風機の空気取入部分にて
混合された燃料ガスと燃焼用空気とは、遠心送風
機によつて多孔性板にて形成されたミキサー部へ
送られ、そのミキサー部によつて更に混合すると
同時にガス燃焼用炎口面板の全ての孔に燃料ガス
と燃焼用空気との混合ガスを均一に送り出す。

（実施例） 以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説
明すると次の通りである。

すなわち、図に示す符号１はガスバーナーであ
り、遠心送風機２と、複数個のガス供給用ノズル
３と、ミキサー部４と、ガス燃焼用炎口面板５と
からなる。

遠心送風機２は、第２図及び第３図に示すよう
に、略中央に配されたモーター６と、このモータ
ー６の駆動力によつてモーター６自信の周囲を回
転し、且つその回転方向に湾曲したブレードにて
なるフアン７と、これらを囲んでフアン７の回転
側面がわに空気取入部分としての空気取入口８を
形成し、送風出口９をフアン７の回転に対する接
戦方向に配した略かたつむり形状を呈しているケ
ーシング１０とから構成されたシロツコフアンに
てなる。

そして、空気取入口８は、フアン７の側面がわ
をケーシング１０によつて閉鎖しておいて、そこ
のケーシング１０の部分に、複数上流がわからフ
アン７の回転方向へ順に円弧状に並べて開穿配設
し、空気取入部分の上流がわに設けられ、図示例
にあつては円形の空気取入口８を５個適宜間隔に
て配してある。

このように遠心送風機２とガス供給用ノズル３
とを形成したことで、モーター６が略中央にあり
且つ気体を遠心方向に送り出すから、モーター６
の回転中に火花が発生してもフアン７が回転して
ある限りは燃料ガスはモーター６に絶対に侵入す
ることはなく引火の心配は全くない。

そして、空気取入口８には、ガス供給管１１か
ら分岐させて複数個、図示にあつては５個形成し
たガス供給用ノズル３の先端部分をそれぞれ１個
ずつ挿入してある。このガス供給用ノズル３は、
第４図に示すように、先端部分周面に適数個のノ
ズル小孔１２が開穿され、第５図に示すように、
このノズル小孔１２から燃料ガスは放射方向に噴
出されるように形成されている。このように、ガ
ス供給用ノズル３にノズル小孔１２を開穿したこ
とで燃焼用空気と燃料ガスとの混合は更に良好と
なるものである。

一方、ガス燃焼用炎口面板５は、遠心送風機２
の送風出口９上方に配され、板厚が２mm〜５mm程
度の長方形の金属板に炎口小孔１３を小間隔で開
穿し形成されている。このガス燃焼用炎口面板５
は、その炎口小孔１３が小孔１３自体をガスが通
過することによつて冷却できる長さを確保してお
けば良い。すなわち、２mm〜５mm程度の厚い板を
使用しなくとも、図示はしないが、例えば、薄い
板にバーリングと称される絞り抜き加工を施して
薄い板に対し直角に筒を垂設させた炎口小孔１３
とし、この筒の長さを適当に長くしてガスで冷却
できるようにしても良く、この形状に限定される
ものではない。

そして、送風出口９とガス燃焼用炎口面板５と
の間には、送風出口９から送り出された燃焼用空
気と燃料ガスとを撹拌しながら適宜分散させそれ
らの混合ガスをガス燃焼用炎口面板５の全ての炎
口小孔１３に均一に送るミキサー部４が配されて
いる。

このミキサー部４は、分散小孔１５を多数開穿
した多孔性板にてなる分散板１４を適数枚配して
なり、全体は、前記混合ガスをガス燃焼用炎口面
板５へ送るべく、送風出口９からガス燃焼用炎口
面板５までを密閉した外壁１６内に配されて形成
されているものである。この場合、分散板１４の
枚数は何枚でも良いが、又、１枚であつても分散
小孔１５の位置、密度等を適宜変化させれば前述
した混合分散は充分に行なわれる。つまり、ミキ
サー部４の構造は小型であれば前述の如く説明し
たものに限定されるものではない。

このように形成したガスバーナー１は、家庭用
給湯装置Ｂ内の熱交換器１７の下方に小間隔を隔
ててガス燃焼用炎口面板５が位置するように配さ
れて使用される。尚、図中の符号２０は熱交換器
１７の水管、２１は熱交換用のフインである。

［発明の効果］ 上述の如く構成したこの発明は、略中央に配さ
れたモーター６と、このモーター６の駆動力によ
りその周囲を回転するフアン７と、フアン７の回
転側面がわに配した空気取入部分とを有するシロ
ツコフアンにてなる遠心送風機２を有し、この遠
心送風機２の空気取入部分上流は、フアン７の側
面がわをケーシング１０によつて閉鎖しておい
て、そこのケーシング１０の部分に、複数の空気
取入口８を上流がわからフアン７の回転方向へ順
に円弧状に並べて開穿配設して形成し、これらの
空気取入口７には、ガス供給管１１から分岐させ
た複数個のガス供給用ノズル３をそれぞれに配し
たことにより、遠心送風機２であるから空気取入
部分の上流がわにガス供給用ノズル３を配しても
モーター６の回転中に発生する火花によつての燃
料ガスへの引火の心配は全くない。

しかも、前述したように、複数の空気取入口８
を上流がわからフアン７の回転方向へ順に円弧状
に並べて開穿配設し、これらの空気取入口８に、
ガス供給管１１から分岐させた複数個のガス供給
用ノズル３をそれぞれに配して燃料ガスをそれぞ
れ供給するから、そこでの空気取入れはフアンの
回転方向へ行われるのでその空気取入れ方向に対
して複数個のガス供給用ノズル３が縦に配された
状態となり、それぞれの空気取入口８にて取入れ
られた燃料ガスと燃焼用空気とは、その下流がわ
の空気取入口８にて吸い込まれた燃焼用空気と噴
出した燃料ガスとにぶつかつて乱流となり撹拌混
合される。従つて、燃料ガスが送風出口９まで至
る間にそのぶつかつた時の乱流とフアン７とによ
つて燃焼用として必要な全ての空気と燃料ガスと
は撹拌混合され、送風出口９に達した時には充分
に混合された混合ガスとなつておりその後の燃焼
においては不完全燃焼はありえない。

そして、遠心送風機２の送風出口９がわに多孔
性板にて形成したガス燃焼用炎口面板５を配し、
前記送風出口９とガス燃焼用炎口面板５との間に
は、送風出口９から送り出された空気と燃料ガス
とを撹拌しながら適宜分散させそれらの混合ガス
を前記面板５に送る多孔性板にて形成されたミキ
サー部４を設けたことにより、前述の如く完全に
混合された混合ガスをさらにミキサー部４の多孔
性板によつて混合分散させてガス燃焼用炎口面板
５の炎口小孔１３へ均一に送るから、ガス燃焼用
炎口面板５からの火炎１８は、完全燃焼して第２
図及び第３図に示すように短炎となる。その結
果、熱交換器１７とガス燃焼用炎口面板５との間
隔は非常に少なくて済むので、従来どうしても不
可欠であつた炎のスペースを極端に小さくするこ
とができる。しかも、混合ガス自体が完全に混合
されているのでガス燃焼用炎口面板５の表面にお
いて空気を必要としないから、炎口小孔１３同士
の間隔を小さくして炎が若干重なつても何等差支
えがなく小面積の中に多くの炎口を配することが
可能となり小型で大容量のバーナーを形成するこ
とができる。更には、混合ガスが予めほとんど完
全に混合されているので、ミキサー部４における
混合ガスを通過させる距離を短くしても充分であ
るから、全ての面で小型化が図れるものである。

以上説明したように、この発明によれば、燃料
ガスと燃焼用空気との混合を飛躍的に良好ならし
めることにより、安定した状態での完全燃焼を可
能にして短炎化及び小型化が図られ、しかも、構
造も簡素化され安価にて提供し得る等の従来のバ
ーナーと比較して格段に優れた種々の効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示すもので、第１
図は一部切欠斜視図、第２図は正断面図、第３図
は側断面図、第４図はガス供給ノズルの拡大断面
図、第５図は第４図におけるガスの噴出状態を示
した−矢視線断面図である。 Ｂ……家庭用給湯装置、１……ガスバーナー、
２……遠心送風機、３……ガス供給用ノズル、４
……ミキサー部、５……ガス燃焼用炎口面板、６
……モーター、７……フアン、８……空気取入
口、９……送風出口、１０……ケーシング、１１
……ガス供給管、１２……ノズル小孔、１３……
炎口小孔、１４……分散板、１５……分散小孔、
１６……外壁、１７……熱交換器、１８……火
炎。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 略中央に配されたモーターと、このモーター
   の駆動力によりその周囲を回転するフアンと、フ
   アンの回転側面がわに配した空気取入部分とを有
   するシロツコフアンにてなる遠心送風機を有し、
   この遠心送風機の空気取入部分は、フアンの側面
   がわをケーシングによつて閉鎖しておいて、そこ
   のケーシングの部分に、複数の空気取入口を上流
   がわからフアンの回転方向へ順に円弧状に並べて
   開穿配設して形成し、これらの空気取入口には、
   ガス供給管から分岐させた複数個のガス供給用ノ
   ズルをそれぞれに配し、遠心送風機の送風出口が
   わには、多孔性板にて形成したガス燃焼用炎口面
   板を配し、前記送風出口とガス燃焼用炎口面板と
   の間には、送風出口から送り出された空気と燃料
   ガスとを撹拌しながら適宜分散させそれらの混合
   ガスを前記面板に送る多孔性板にて形成されたミ
   キサー部を設けたことを特徴とする家庭用給湯装
   置の全一次予混合ガスバーナー。